اثرات نسبت پرکننده به قیر و ویژگی های پرکننده معدنی (مقاله ترجمه شده)

چکیده این مطالعه به بررسی اثرات متقابل پرکننده- محتوای قیر و خصوصیات پودر مزو از پرکننده مواد معدنی در عملکرد دمای پایین قارچهای قیر پرداخته است. استراتژی های کنترل برای محتوای پرکننده مواد معدنی (نسبت پرکننده به قیر ((RFB) نیز مشخص شد. قیر Panjin # 90 و قیر اصلاح شده با پلیمر استایرن بوتادین- استایرن در این آزمایش استفاده شد. چهار نوع پودر سنگ آهک مورد استفاده قرار گرفت ، همه اینها استاندارد چینی را برای اندازه ذرات پودر برآورده می کند اما ویژگی های مختلف مزو را نشان می دهد. از هر نوع پودر سنگ آهک برای تهیه نمونه های لایه قیر در پنج RFB مختلف استفاده شد. حفره های مزو در جرم واحد (Vg) از چهار نوع پرکننده مواد معدنی بر اساس اصل نسبت درجه اعتبار درجه Rigden مورد آزمایش قرار گرفتند. نسبت قیر بدون تثبیت کننده و قیر تثبیت شده در نمونه های لایه قیر با استفاده از Vg ، چگالی قیر و RFB تعیین شد. مقاومت چسبندگی درجه حرارت پایین لایه های قیر به عنوان شاخص کنترل برای شکست و از بین رفتن بحرانی مورد استفاده قرار گرفت ، در حالی که نرخ تغییرات سفتی خمش در دمای پایین به عنوان شاخص کنترل برای رفع فرسودگی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که اثرات متقابل پرکننده-قیر از محتوا و خصوصیات مزو از پرکننده معدنی قابل توجه است و چنین تأثیراتی با نسبت قیر آزاد و قیر تثبیت شده تعیین می شود. نسبت مطلوب قیر تثبیت شده و قیرآزاد در لایه های قیر تحت دو شرایط دمای پایین (30 درجه سانتیگراد و 10 درجه سانتیگراد) را می توان بر اساس تأثیر این نسبت بر شاخص های بحرانی و کنترل شکست تعیین کرد. علاوه بر این ، RFB را می توان از طریق محاسبه معکوس بدست آورد. از این رو می توان محتوای پرکننده مواد معدنی را دقیقاً کنترل کرد ، که برای استفاده منطقی از پرکننده مواد معدنی و برای بهبود عملکرد روسازی لایه های قیر در دماهای پایین بسیار مهم است. مقدمهکاربردهای اخیر مهندسی در سراسر جهان نشان داد که افزودن پرکننده مواد معدنی در مخلوط قیر ضروری است. استفاده از پرکننده مواد معدنی نه تنها باعث بهبود ویسکوزیته و چسبندگی لایه های قیر می شود، بلکه از جداسازی قیر در مخلوط کردن ، حمل و نقل ، سنگفرش و تراکم نیز جلوگیری می کند. مطالعات نشان می دهد که پرکننده مواد معدنی می تواند به طور قابل توجهی مقاومت در دمای پایین لایه های قیر را بهبود بخشد و عملکرد دمای پایین مخلوط قیر را بهبود بخشد [5-5]. از این رو پرکننده مواد معدنی به عنوان یک عنصر مهم مخلوط قیر در نظر گرفته شده است. اگرچه پرکننده مواد معدنی به طور گسترده در مخلوط قیر استفاده می شود ، اما عوامل مؤثر در ساخت و ساز ، از جمله محتوای معقول ، خصوصیات پودر مزو و تعامل پرکننده و قیر ، هنوز هم باید مورد بررسی قرار گیرند. تحقیقات بیشتر در مورد این موضوعات برای کاربرد منطقی پرکننده مواد معدنی ضروری است.محتوای پرکننده مواد معدنی به دلیل استفاده از پودر برای افزایش ویسکوزیته لایه های قیر و جلوگیری از تفکیک در مخلوط ، از نظر فنی حساس نیست. محتوای پرکننده مواد معدنی هنگامی که مقاومت درجه حرارت کم در لایه های قیر در نظر گرفته شود به یک عامل حساس تبدیل می شود. مطالعات انجام شده در سراسر جهان نشان می دهد که مقدار معقول پرکننده مواد معدنی در مخلوط قیر یک مشکل فنی حل نشده است، زیرا مکانیسم تأثیرگذار در پرکننده مواد معدنی در مقاومت در دمای پایین لایه های قیر یکنواخت نیست. شاخص های کنترلی مورد استفاده در تست ها متناقض بوده و عواملی که در طول آنالیز مورد بررسی قرار می گیرند متغیر هستند [8-10]. مواد تجربیدر این آزمایش از دو نوع قیر که به طور گسترده در چین استفاده می شود ، استفاده می شود. یکی قیر Panjin 90 # و دیگری قیر اصلاح شده با پلیمر استایرن- بوتادین- استایرن (SBS) است. مقادیر نفوذ قیر در دمای 5 درجه سانتیگراد و 25 درجه سانتیگراد با استفاده از تستر نفوذ مطابق با استانداردهای آزمون <JTG E20-2001> بدست آمد. برای آزمایش انعطاف پذیری و نقطه نرم شدن قیر به ترتیب از یک تستر انعطاف پذیری و یک تستر نرم کننده استفاده شد. ویسکوزیته قیر در دمای 60 درجه سانتیگراد و 90 درجه سانتیگراد با استفاده از تست کننده ویسکوزیته استاندارد بر اساس استانداردهای آزمون <JTG E20-2001> تعیین شد. ویسکوزیته آزمایش شده در این مطالعه ویسکوزیته پویا است. جدول 1 پارامترهای اصلی عملکرد این دو نوع قیر را نشان می دهد. همه آزمایشات مطابق با استانداردهای <JTG E20-2001> است. روش تحقیق نقشه راه فناوریاثر متقابل پرکننده و قیر از محتوا و خصوصیات پودر مزو پرکننده معدنی بر اساس مفاهیم تحقیقاتی زیر در این مطالعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. ابتدا ، نسبت قیر بدون قیر ثابت بر اساس روش تست Rigden void که برای تعیین تعامل پرکننده-قیر از محتوا و خصوصیات پودر مزو پرکننده معدنی مورد استفاده قرار می گیرد ، بطور کمی مورد آزمایش قرار می گیرد. ثانیا، نسبت قیر بدون قیر ثابت در دماهای مختلف بر اساس شاخص کنترل برای شکست بحرانی (استحکام منسجم درجه حرارت پایین) و شاخص کنترل خرابی فرسودگی(نرخ تغییرات فرسودگی سفت خزش در دمای پایین) تعیین می شود. سرانجام ، محتوای پرکننده مواد معدنی بر اساس تعامل پرکننده-قیر از محتوا و خصوصیات پودر مزو از پرکننده معدنی تحت فرض از پیش تعیین شده از خصوصیات پودر مزو از پرکننده مواد معدنی معکوس محاسبه می شود. نتیجه آزمون نتایج تست Rigden Void برای چهار پرکننده مواد معدنیدر Rigden void ، باقیمانده مزو باقیمانده داخلی در پرکننده مواد معدنی پس از تراکم ضربه که با قیر پر می شود تشکیل قیر ثابت می دهد. نتایج آزمایش برای Vg در جدول 3 نشان می دهد که مقدار قیر ثابت تشکیل شده توسط چهار نمونه پرکننده مواد معدنی با افزایش مقدار مواد پرکننده معدنی (RFB) به همان میزان متفاوت است. اگرچه مقدار نمونه و تراکم سنگ آهک یکسان است ، اما تفاوت زیادی بین درجه مانده داخلی در توده واحد وجود دارد. باقیمانده داخلی در توده واحد نمونه پرکننده مواد معدنی Dحداکثر 0.32 است که تقریباً سه برابر حداقل نمونه پرکننده مواد معدنی B است ، باقیمانده داخلی در جرم واحد نمونه پرکننده مواد معدنی A کمی کوچکتر از نمونه پرکننده معدنی D که 0.26 است و باقی مانده داخلی در جرم واحد نمونه پرکننده مواد معدنی C کمی بزرگتر از نمونه پرکننده معدنی B است. تحلیل و بحث نسبت بهینه قیر آزاد- قیر ثابتاین مطالعه کمی ، مقاومت در برابر چگالی درجه حرارت کم و مقاومت در برابر خزش خمشی m از لایه های قیر را برای تعیین تأثیر نسبت قیر آزاد به قیر ثابت بر روی دو پارامتر کنترل و تحلیل تأثیر تعامل پرکننده- محتوای قیر و خصوصیات پودر مزو پرکننده مواد معدنی را بررسی می کند. از منظر میکروکوزمیک ، قیر ثابت جزء قیر است که به سطح ذرات پرکننده مواد معدنی متصل می شود و ساختار متقابل را تشکیل می دهد. خاصیت قیر ثابت به میزان قابل توجهی با قیر آزاد متفاوت است. نسبت قیر آزاد به قیر ثابت یک فاکتور مهم داخلی است که بر مواد لایه قیر تأثیر می گذارد و عملکرد ، به ویژه در دمای پایین ، لایه قیر مورد استفاده در جاده ها را تحت تأثیر قرار می دهد. نتیجه گیریاین مطالعه به بررسی لایه های اصلاح شده پلیمری SBS و لایه های اصلی قیر Panjin 90 # که معمولاً در چین استفاده می شود ، پرداخته است. اثر متقابل پرکننده و محتوای قیر و خصوصیات پودر مزو از پرکننده معدنی با نسبت قیر آزاد به قیر ثابت در لایه های قیر تعیین می شود. نتیجه گیری به شرح زیر است:(1) اگرچه پرکننده های معدنی مختلف استاندارد کنترل اندازه ذرات را برآورده می کنند ، ویژگی های پودر مزو در پرکننده های مختلف مواد معدنی به طور قابل توجهی متفاوت است. نتایج نشان می دهد که خصوصیات پودر مزو پرکننده مواد معدنی به طور قابل توجهی عملکرد آسفالت در درجه حرارت پایین، لایه های قیر را تحت تأثیر قرار می دهد.(2) نسبت قیر آزاد به قیر ثابت بر محتوا و خصوصیات پودر مزو پرکننده مواد معدنی تأثیر می گذارد و تعامل پرکننده- محتوای قیر و خصوصیات پودر مزو پرکننده معدنی را می توان با توجه به این نسبت مورد بررسی قرار داد. این تحقیق ثابت می کند که اثر متقابل برای پرکننده و قیر وجود دارد و تأثیر آن قابل توجه است. تعامل پرکننده و قیر باید در تحقیقات بعدی بیشتر مورد توجه قرار گیرد.(3) متعاقب تحقیقات قبلی ، این مطالعه از مقاومت چسبندگی در دمای پایین لایه های قیر به عنوان شاخص کنترل خسارت بحرانی و میزان تغییر میزان مقاومت به خزش خمش در دمای پایین به عنوان شاخص کنترل خسارت خستگی استفاده کرده است.(4) نتایج تحقیقات آزمایشگاهی اثرات نسبت قیر آزاد به قیر ثابت بر شاخص های مهم خسارت و کنترل فرسودگی را نشان داد. RJZ در شرایط سرد شدید (30 درجه سانتیگراد) و شرایط سرد معمولی 10 ◦C) ) می تواند از طریق تجزیه و تحلیل جامع تعیین شود.(5) با در نظر گرفتن اثر متقابل پرکننده- محتوای قیر و خصوصیات رویه ای لایه میانی از پرکننده مواد معدنی ، محتوای پرکننده مواد معدنی را با توجه به RJZ و Vg معکوس می توان تعیین کرد. بنابراین ، محتوای پرکننده مواد معدنی دقیقاً قابل کنترل است و می توان استراتژی های کنترل مؤثر برای محتوای پرکننده مواد معدنی ارائه داد. این یک روش برای کنترل دقیق میزان پودر مواد معدنی و ارائه یک استراتژی کنترل معقول برای طراحی پودر مواد معدنی فراهم می کند.این مقاله ISI در سال 2018 در نشریه ام دی پی آی و در مجله مواد، توسط کالج مهندسی ساخت و ساز منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله اثرات نسبت پرکننده به قیر و ویژگی های پرکننده معدنی در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.